Параметры состояния рабочего тела. Уравнение состояния идеального газа

Параметры состояния рабочего тела. Уравнение состояния идеального газа

Р – абсолютное давление газа представляет собой средний результат силового воздействия молекул на стенки сосуда и равно отношению нормальной… V – удельный объем – это объем, занимаемый единицей массы вещества m и… Т – абсолютная темп. – мера интенсивности теплового движения молекул тела и определяется средней кинетической энергией…

Теплота и работа

или L = , Дж. Правило знаков. Знак термодинамической работы определяется знаком произведения pdV. Отметим, что… - при dV> 0® рабочее тело (газ) расширяясь совершает работу против внешних… - при dV< 0® внешние силы совершают работу над рабочим телом (газом), работа отрицательна dL < 0 и берется в…

Теплоемкость

Удельную, отнесенную к 1 кг вещества: Сх, кДж/(кгК) Объемную, отнесенную к 1 м*3 вещества при н.у.( температуре 273,16К( 0°С) и… Молярную, отнесенную к 1 кмоль вещества: μСх, кДж/ (кмольК)

Первый закон ТД

Выражение 1ТД через энтальпию: δq=dh+δlp; q= Δh+ lp. Математическая запись 1ТД для закрытых с-м Q=ΔU+L;…  

Первый закон ТД для потока

Tdρ= dh+Wdw+gdz+δlтех. Важной особенностью уравнения является его применение для течения с трением.… vdp+wdw+gdz+δl тех+δlтр=0. Для течения без трения и технической работы vdp+wdw+gdz=0. Для горизонтального…

Второй закон ТД

2ТД(форм. Карно) – невозможно создать периодически действующую тепло-механическую машину, которая бы всю подведенную теплоту превращала в… Обратимый цикл. Условия обратимости требуют равенство температур, источников… Разобъем его адиабатами на произвольное число циклов. Заменим получившийся цикл эквивалентными циклами Карно.…

Эквивалентный цикл Карно.

q1 = qABC = (ABC)∫ Tds = T 1 cp(s2-s1), q2= qCDA = (CDA)∫Tds = T2 cp (s2-s1). Термический КПД произвольного цикла запишем так: ηt ABCD = 1- q2/q1 = 1- , где Т2ср и Т1ср – средние ТД температуры,…  

Изохорный процесс идеального газа.

Если v =const, то после подстановки в уравнение состояния или получим T/p = const или     Теплота процесса.… В соответствии с определением Δu= cvdT, где cv -коэффициент пропорцио-нальности, cv - теплоемкость газа при…

Политропный процесс идеального газа.

Cсоотношения между основными параметрами состояния : ; ; Уравнения можна использовать при нахождении показателей политропы, если известны… l=  

Реальные рабочие тела

Левее т. К находится обл. жидкости, правее пограничной кривой - перегретый пар. а - капельная вода, а0 – перегретый пар. В т. а’ начинается превращение воды в… эта т. получила назв. кипящей воды . А вся линия – кривая кипящей воды.

Диаграммы и таблицы воды и водяного пара.

    t T p v’ v’’ h’ … Табл 1

Процесс получения перегретого пара .

Парообразование – это процесс получение пара из жидкости. Может осуществляться испарением и кипением. Испарением наз. парообразование, происходящее…  

Основные процессы водяного пара.

Изобарный процесс. В обл. влажного пара изобара совпадает с изотермой и в hs- диагр. изображается прямой, а в обл. перегретого пара – кривой с… Изотермический процесс. Изотерма в обл. насыщенного пара совпадает с изобарой… Адиабатный процесс. При ад. Процессе расширение пара его давление и температура понижаются и перегретый пар становится…

Движение жидкости и газов в каналах.

w2= . Очевидно, что условием ускорения потока является Δр=р2-р1<0. Давление на выходе должно быть меньше, тогда поток ускоряется. Для… p2<p1- ускорение потока; р2>р1- торможение; р1=р2 => w2=0 – изобарный…  

Сопло Лаваля.

При дозвуковых скоростях сопло - сужающийся канал, а при сверхзвуковых – сужающийся канал –

дифузор. Для получения сверхзвуковых скоростей используются комбинированные сопла( сопло

Лаваля). В самом узком сечения всегда устанавливаются критическая скорость w2 и максимальный

расход m max потока. Далее в расширяющейся части при постоянном расходе m max скорость потока

увеличивается до значения w2>w1крт, что определяет : w2= .

 

 

ТД анализ работы компрессора.

Внутри которого перемещается поршень, совершающий возвратно- поступательное движение. Крайние положения поршня наз. мертвыми точками, а расстояние между ними – ходом поршня.

ТД анализ работы ДВС

В зависимости от организации процесса горения различают карбюраторные( инжекторные) двигатели и дизели. В карбюраторных двигателях в т.1 в цилиндре находится топливная смесь( смесь воздуха с бензином). Процесс сжатия 1-2 соотв. ад. сжатию топливной смеси; в т.2 за счет электрической свечи (искры)происходит воспламенение смеси. Процесс горения происходит достаточно быстро и его можно считать изохорным (2-3). Затем начинается рабочий ход.

Цикл Отто ( цикл карбюраторных двигателей) состоит из двух адиабат и двух изохор. Адиабата 1-2 соответствует сжатию горючей смеси, изохора 2-3 – сгоранию смеси(подвод удельной теплоты q1), из-за чего давление повышается до р, после этого продукты сгорания адиабатно расширяются(3-4).

В изохорном процессе 4-1 от газа отводится удельная теплота q2: ηt= 1- =1- , т.к. . ηt= 1- =1- ; ηt= 0,45 … 0,6.

 

Дизельные двигатели внутреннего сгорания.

В цикле Дизеля в-1 в цилиндре находится воздух. В процессе 1-2 происходит адиабатное сжатие воздуха, 2-3 – топливным насосом через форсунку впрыскивается топливо, которое самовоспламеняется под воздействием высокой температуры сжатого воздуха. Процесс горения 2-3 близок к изобарному. В процессе 4-1 происходит рабочий ход

Цилиндр; 2- поршень; 3,4- входной и выпускной клапаны; 5- форсунка. Основным отличием цикла Дизеля от цикла Отто является процесс подвода теплоты. В карбюраторе v=const. в дизеле р=const =1- . Проведя некоторые преобразования получим ηt=1- ,где ρ= - степень изобарного расширения. т.к.

 

Газотурбинные установки

ГТУ – установка, в которой получение теплоты и выработка работы осуществляется в разных агрегатных узлах. При этом работа вырабатывается в турбине. Сжигание топлива в камере сгорания (КС) может происходить при р=const, либо при v=const(пульсирующий режим)

ηt=1- ; ηt= 1 – ; π = - степень повышения давления в компрессоре.

 

Выработка электpоэнегии на тепловых электростанциях (принципиальная схема ТЭС, изображение цикла в pv, hv и Ts координатах, определение термического к.п.д. цикла, способы его повышения).

 

Различают 2 класса паро-силовых установок:

1)ТЭС- предназначены для выработки электроэнергии за счет сжигания хим. Топлива.

2)ТЭЦ- предназначены для комбинированной выработки электроэнергии и теплоты.

 

 

 

 

Во всем котельном агрегате протекает изобарный процесс.

 

 

 

 

 

 

 

 

Тепловые элктpостанции с вторичным пеpегpевом паpа

 

 

 

 

 

 

 

 

Тепловые электростанции с pегенеpацией теплоты

 

 

 

 

 

 

34)

Принцип действия основан на том что в турбине происходит не полное расширение пара (0.1 бара), а частичное (2-3 бар). Это позволяет иметь на выходе из турбины пар с температурой выше 100 градусов ,пар поступает не в конденсатор а в сетевой теплообменник где подогревает сетевую воду

 

4 – сетевой теплообменник

для комбинированной выработки теплоты и эл.енергии термический КПД перестает быть обьективной х-тикой эффективности установки. Более обьективным показателем является удельный расход топлива на выработку теплоты и эл. Енергии при раздельной выработке и теплоты в котельной

удельный расход топлива на ед. энергии: =

ТЭЦ работающая с отборами пара

 

 

 

 

Холодильные парокомпрессорные машины.

Влажный насыщенный пар хладагента всасывается компрессором К’ и адиабатно сжимается (1-2) с затратой удельной внешн. Работы lk. После компрессора…  

Влажный воздух

    38. Дросселирование газов и паров